Bijna een decennium geleden, wereldwijde nieuwsuitzendingen meldden enorme ijssmelt in het noordpoolgebied terwijl saffiermeren glinsterden over de eerder bevroren Groenlandse ijskap, een van de belangrijkste veroorzakers van de zeespiegelstijging. Nu hebben onderzoekers de langetermijneffecten van die extreme smelt onthuld.

Met behulp van een nieuwe benadering van ijsdoordringende radargegevens, Wetenschappers van Stanford University laten zien dat dit smelten een aaneengesloten laag opnieuw bevroren ijs achterliet in de sneeuwlaag, inclusief nabij het midden van de ijskap waar het smelten van het oppervlak meestal minimaal is. Het belangrijkste is, de vorming van de smeltlaag veranderde het gedrag van de ijskap door het vermogen om toekomstig smeltwater op te slaan te verminderen. Het onderzoek verschijnt in Natuurcommunicatie 20 april.

"Als je deze extreme hebt, eenmalige smeltjaren, het voegt niet alleen meer toe aan de bijdrage van Groenland aan de zeespiegelstijging in dat jaar - het creëert ook deze aanhoudende structurele veranderingen in de ijskap zelf, " zei hoofdonderzoeksauteur Riley Culberg, een doctoraat student elektrotechniek. "Deze foto op continentale schaal helpt ons te begrijpen wat voor soort smelt- en sneeuwcondities deze laag hebben gevormd."

Het smeltseizoen van 2012 werd veroorzaakt door ongewoon warme temperaturen die werden verergerd door de hoge atmosferische druk boven Groenland - een extreme gebeurtenis die mogelijk is veroorzaakt of verergerd door klimaatverandering. De Groenlandse ijskap heeft sinds 2000 vijf recordbrekende smeltseizoenen meegemaakt. waarvan de meest recente in 2019.

"Normaal gesproken zouden we zeggen dat de ijskap het weer gewoon zou afschudden - ijskappen zijn meestal groot, kalm, trage dingen, " zei senior auteur Dustin Schroeder, een assistent-professor geofysica aan de Stanford's School of Earth, Energie- en milieuwetenschappen (Stanford Earth). "Dit is echt een van de eerste gevallen waarin je kunt zeggen:schokkend, in sommige opzichten, deze trage, kalme ijskappen geven veel om een ​​enkele extreme gebeurtenis in een bijzonder warm jaar."

Verschuivende scenario's

Radargegevens in de lucht, een belangrijke uitbreiding naar veldwaarnemingen op één locatie op de ijzige polen, wordt meestal gebruikt om de bodem van de ijskap te bestuderen. Maar door technische en computationele beperkingen te doorbreken door geavanceerde modellering, het team was in staat om radargegevens opnieuw te analyseren die werden verzameld door vluchten van NASA's Operation IceBridge van 2012 tot 2017 om smelt nabij het oppervlak van de ijskap te interpreteren, op een diepte tot ongeveer 50 voet.

"Toen die uitdagingen eenmaal waren overwonnen, plotseling, we begonnen smeltwaterijslagen te zien nabij het oppervlak van de ijskap, "Zei Schroeder. "Het blijkt dat we records hebben opgebouwd die, als een gemeenschap, we realiseerden ons niet volledig dat we aan het maken waren."

Smeltende ijskappen en gletsjers leveren de grootste bijdrage aan de stijging van de zeespiegel - en de meest complexe elementen om op te nemen in projecties van klimaatmodellen. IJskapgebieden die geen extreme smelting hebben meegemaakt, kunnen smeltwater opslaan in de bovenste 150 voet, waardoor het niet in de oceaan kan stromen. Een smeltlaag zoals die uit 2012 kan de opslagcapaciteit in sommige delen van de Groenlandse ijskap verminderen tot ongeveer 15 voet, volgens het onderzoek.

Het type smelt gevolgd door snelle bevriezing in 2012 kan worden vergeleken met winterse omstandigheden in een groot deel van de wereld:sneeuw valt op de grond, een paar warme dagen smelten het een beetje, als het dan weer vriest, het creëert glad ijs - van het soort waar niemand op zou willen rijden.

"De smeltgebeurtenis in 2012 heeft zelfs nu nog invloed op de manier waarop de ijskap reageert op het smelten van het oppervlak, " zei Culberg. "Deze structurele veranderingen betekenen dat de manier waarop de ijskap reageert op het smelten van het oppervlak op langere termijn zal worden beïnvloed."

Op lange termijn, smeltwater dat niet meer in het bovenste deel van de ijskap kan worden opgeslagen, kan naar de ijsbodem afvloeien, het creëren van gladde omstandigheden die het ijs versnellen en brokken in de oceaan sturen, zeespiegel sneller doen stijgen.

Polaire patronen

Groenland ervaart momenteel veranderingen veel sneller dan zijn tegenhanger op de Zuidpool. Maar lessen uit Groenland kunnen worden toegepast op Antarctica wanneer de seizoenen verschuiven, aldus Schröder.

"Ik denk dat er nu geen twijfel over bestaat dat wanneer je probeert te projecteren in de toekomst, een opwarmend Antarctica zal al deze processen hebben, "Zei Schroeder. "Als we Groenland nu niet gebruiken om deze dingen beter te begrijpen, ons vermogen om te begrijpen hoe een warmere wereld zal zijn, is geen hoopgevend voorstel."